EcoBlends’up: Compuestos microfibrilados “in situ” a partir de mezclas PLA/BioPA mediante manufactura aditiva

• L. Martínez-Orozco ^[1] ; N. León ^[1] ; J. Cailloux ^[1] ; M. Sánchez-Soto ^[1] ; M. Maspoch ^[1] ; O. Santana ^[1]
  1. [1] Universitat Politècnica de Catalunya

     Universitat Politècnica de Catalunya

     Barcelona, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 2, 2021, págs. 131-136
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    En ciertas mezclas de polímeros una morfología microfibrilar de la fase dispersa debidamente orientada durante la etapa de procesamiento, puede generar un efecto reforzante aumentando la tenacidad a la fractura, sobre todo en la etapa de propagación de grieta. Este tipo de materiales se denominan “compuestos microfibrilados in situ” (MFCs). Su obtención viene condicionada por las propiedades reológicos de la mezcla y los parámetros del proceso de conformado. En este contexto, cobra interés la fabricación aditiva, especialmente la fabricación por filamento en fundido (FFF) con aporte de granza en vez de filamento. En este trabajo, se propone el estudio de la viabilidad de fabricación MFCs induciendo la microfibrilación de una BioPA en las “ecoblends” PLA/BioPA. Se evalúan las condiciones óptimas de procesamiento del proceso FFF para su generación, el comportamiento a tracción uniaxial y el comportamiento a fractura (mediante técnicas de impacto instrumentado en probetas SENB) de las probetas resultantes. Las evidencias obtenidas muestran que el uso de una matriz de PLA modificada reológicamente mediante extrusión reactiva (PLAREx) promueve la obtención de MFCs con un mejor balance de propiedades mecánicas en términos de módulo elasticidad (E) y ductilidad, y una mejora en la tenacidad aparente de la estructura fabricada.

  • English

    In certain polymer blends, a properly oriented microfibrillar morphology of the dispersed phase during the processing stage can generate a reinforcing effect by increasing the fracture toughness, especially in the crack propagation stage.

    These types of materials are called "in situ microfibrillated composites" (MFCs). Its obtention is conditioned by the rheological properties of the blend and the parameters of the forming process. In this context, additive manufacturing is of interest, especially Fused Filament Fabrication (FFF) with the dosage of pellets instead of extruded filament. In this work, the study of the feasibility of manufacturing MFCs is proposed by inducing the microfibrillation of a BioPA in the “ecoblends” PLA / BioPA. The optimal processing conditions of the FFF process for its generation, the uniaxial tensile behavior and the fracture behavior (by means of instrumented impact techniques in SENB specimens) of manufactured specimens are evaluated. The evidence obtained shows that the use of a rheologically modified PLA matrix by reactive extrusion (PLAREx) promotes the obtention of MFCs with a better balance of mechanical properties in terms of elastic modulus (E) and ductility, and an improvement in apparent toughness. of the fabricated structure.